• 대한의생명과학회지
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• 제13권2호
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• pp.75-81
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• 2007

Sodium salicylate (NaSal), a chemopreventive drug, has been shown to induce apoptosis and cell circle arrest depending on its concentrations in a variety of cancer cells. In A549 cells, low concentration of NaSal (5$\sim$10 mM) induces cell cycle arrest, whereas it induces apoptosis at higher concentration of 20 mM. In the present study, we examined the molecular mechanism for NaSal-induced cell cycle arrest. NaSal induced expression of p53, p21 (Wafl/Cipl), and p27 (Kipl) that play important roles in cell cycle arrest. p53 induction was mediated by its phosphorylation at Ser-15 that could be prevented by the PI3K-related kinase (ATM, ATR and DNA-PK) inhibitors including wortmannin, caffeine and LY294002. In addition, NaSal-induction of p2l (Wafl/Cipl) was detected in P53 (+/+) wild type A549 cells but not in p53 (-/-) mutant H1299 cells, indicating p53-dependent p21 (Wafl/Cipl) induction. In contrast, p27 (Kipl) that is a negative regulate. of cell cycle with p21 (Wafl/Cipl) was observed both in A549 cells and H1299 cells. Thus, 5 mM NaSal appeared to cause cell cycle arrest through inducing the cyclin-dependent kinase inhibitor p21 (Wafl/Cipl) via PI3K-related protein kinase-dependent p53 activation as well as by up-regulating p27 (Kipl) independently of p53 in A549 cells.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제32권1호
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• pp.72-77
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• 2004

본 연구진은 토양미생물의 배양액으로부터 cyclin-dependent kinase 저해활성의 Toyocamycin을 분리하였으며 〔16〕, 화학적 전합성을 통하여 활성이 개선된 유도체인 신물질 MCS-5A를 합성하였다〔3〕. 이 MCS-5A를 이용한 항암 기전규명을 위한 연구를 통하여 , human promyelocytic leukemia cell(HL-60)에서 MCS-5A에 의해 cyclin-dependent kinase inhibitor p16$^{INK4A}$ 단백질의 발현증가가 암세포의 세포주기 억제와 동시에 HL-60 cell희 세포사멸을 유도하는 것을 확인하였다(data not shown). 그러나 HL-60 cell의 경우와는 달리 non small cell lung cancer cell(NSCLC)인 A549 cell(p16$^{INK4A}$ 결핍 세포주)에 MCS-5A를 처리할 경우에는 전혀 세포사멸이 유도되지 않았다. 따라서 MCS-5A에 의한 HL-60 cell에서의 세포사멸 유도는 발암억제 유전자인 P16$^{INK4A}$의 세포 내 발현 및 존재 여부에 의해 좌우되는 것으로 판단되었다. 이러한 배경에서 본 연구는 p16$^{INK4A}$.의 기존에 알려진 세포주기 억제를 유발하는 cyclin-dependent kinase inhibitor(CKI)로서의 역할 뿐 아니라, p16$^{INK4A}$ 유전자가 세포사멸을 유도할 수 있다는 새로운 기능을 규명하기 위하여 다음의 연구를 시도하였다. 즉 $p^{INK4A}$ 결핍 세포주인 A549(-p16/+p53)와 H1299(-pl6/-p53) 그리고 p16$^{INK4A}$ 함유 세포주인 HeLa(+p16/+p53)세포에 외부로부터 p16$^{INK4A}$ 유전자를 도입시켜, 각 세포주에서의 세포사멸 유도 여부를 비교하고자 하였다. 우선 wild-type p16$^{INK4A}$ 유전자를 가진 HeLa cell에서 총 RNA를 추출하여, 역전사 반응으로 cDNA를 만들고, PCR을 통해 p16$^{INK4A}$ 유전자를 증폭하였다. pcDNA3.1/His is A vector에 p16$^{INK4A}$ 유전자를 끼워 넣고 competent cell (XL1-Blue)에 형질 전환하여 cloning한 후, p16$^{INK4A}$ clone을 다량으로 추출하였다. 위에 언급한 각각의 cell line에 p16$^{INK4A}$유전자를 농도(0, 1, 5, 10$\mu\textrm{g}$)별로 transfection 시킨 후, p16 단백질을 일정 시간 동안(12시간) 발현시킨 뒤, TUNEL등의 분석을 통해 세포사멸이 유도되는지를 확인하였으며, 또한 Western blot 분석을 통하여 p16단백질과 세포사멸 유도 인자인 caspase 3의 발+현 양상을 확인하였다. 연구 결과, Western blot을 통해 transfection시킨 p16/INK4A/유전자의 농도에 따라 각각의 cell line에서 Pro-caspase 3의 감소함을 관찰할 수 있었고, TUNEL분석을 통해 A549및 HeLa cell에서 세포사멸이 유도됨을 확인할 수 있었다 특히 A549(-p16/+p53)와 HeLa cell(+p16/+p53)에서는 TUNEL 분석 및 Western blot을 통한 pro-caspase 3의 caspase 3로의 전환 등을 통해 세포사멸이 발생하였음을 확연하게 확인할 수 있었으나, 반면 H1299(-pl6/-p53) cell에서는 단지 Western blot을 통한 pro-caspase 3의 활성화만을 통해 간접적으로 세포사멸을 확인 할 수 있었다. 또한 p53이 결핍된 H1299(-pl6/-p53)세포주에서의 $^{INK4A}$ 에 의한 세포사멸 유도는 p53 비의존적으로 작용한다는 사실을 확인할 수 있었다. 결론적으로 발암억제 유전자인 $^{INK4A}$ 는 CKI로서의 기능뿐 아니라, 세포사별 유도와도 밀접하게 관련되어 있으며, 이 기능은 발암 억제 유전자인 p53과는 독립적으로 작용한다는 사실을 확인하였다. 세포사멸 유도 기전연구에서 $p16^{INK4A}$ 가 세포사멸을 유도하는 기전에 대해서는 아직 명확하게 밝혀진 바는 없으며, 현재 본 연구실에서 다양한 실험을 통해 연구가 진행 중이다.

• BMB Reports
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• 제47권4호
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• pp.221-226
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• 2014

Drug-resistance and imbalance of apoptotic regulation limit chemotherapy clinical application for the human hepatocellular carcinoma (HCC) treatment. The reactivation of p53 is an attractive therapeutic strategy in cancer with disrupted-p53 function. Nutlin-3, a MDM2 antagonist, has antitumor activity in various cancers. The post-translational modifications of p53 are a hot topic, but there are some controversy ideas about the function of phospho-$Ser^{392}$-p53 protein in cancer cell lines in response to Nutlin-3. Therefore, we investigated the relationship between Nutlin-3 and phospho-$Ser^{392}$-p53 protein expression levels in SMMC-7721 (wild-type TP53) and HuH-7 cells (mutant TP53). We demonstrated that Nutlin-3 induced apoptosis through down-regulation phospho-$Ser^{392}$-p53 in two HCC cells. The result suggests that inhibition of p53 phosphorylation on $Ser^{392}$ presents an alternative for HCC chemotherapy.

• BMB Reports
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• 제47권10호
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• pp.575-580
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• 2014

In this study, we investigate whether arsenite-induced DNA damage leads to p53-dependent premature senescence using human glioblastoma cells with p53-wild type (U87MG-neo) and p53 deficient (U87MG-E6). A dose dependent relationship between arsenite and reduced cell growth is demonstrated, as well as induced ${\gamma}H2AX$ foci formation in both U87MG-neo and U87MG-E6 cells at low concentrations of arsenite. Senescence was induced by arsenite with senescence-associated ${\beta}$-galactosidase staining. Dimethyl- and trimethyl-lysine 9 of histone H3 (H3DMK9 and H3TMK9) foci formation was accompanied by p21 accumulation only in U87MG-neo but not in U87MG-E6 cells. This suggests that arsenite induces premature senescence as a result of DNA damage with heterochromatin forming through a p53/p21 dependent pathway. p21 and p53 siRNA consistently decreased H3TMK9 foci formation in U87M G-neo but not in U87MG-E6 cells after arsenite treatment. Taken together, arsenite reduces cell growth independently of p53 and induces premature senescence via p53/p21-dependent pathway following DNA damage.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제42권6호
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• pp.337-344
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• 2016

Objectives: The purpose of this study was to evaluate the anti-cancer activity of cisplatin by studying its effects on cell viability and identifying the mechanisms underlying the induction of cell cycle arrest and apoptosis on oral squamous cell carcinoma (OSCC) cell lines with varying p53 mutation status. Materials and Methods: Three OSCC cell lines, YD-8 (p53 point mutation), YD-9 (p53 wild type), and YD-38 (p53 deletion) were used. To determine the cytotoxic effect of cisplatin, MTS assay was performed. The cell cycle alteration and apoptosis were analyzed using flow cytometry. Western blot analysis was used to detect the expression of cell cycle alteration- or apoptosis-related proteins as well as p53. Results: Cisplatin showed a time- and dose-dependent anti-proliferative effect in all cell lines. Cisplatin induced G2/M cell accumulation in the three cell lines after treatment with 0.5 and $1.0{\mu}g/mL$ of cisplatin for 48 hours. The proportion of annexin V-FITC-stained cells increased following treatment with cisplatin. The apoptotic proportion was lower in the YD-38 cell line than in the YD-9 or YD-8 cell lines. Also, immunoblotting analysis indicated that p53 and p21 were detected only in YD-8 and YD-9 cell lines after cisplatin treatment. Conclusion: In this study, cisplatin showed anti-cancer effects via G2/M phase arrest and apoptosis, with some difference among OSCC cell lines. The mutation status of p53 might have influenced the difference observed among cell lines. Further studies on p53 mutation status are needed to understand the biological behavior and characteristics of OSCCs and to establish appropriate treatment.

• 생명과학회지
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• 제31권4호
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• pp.400-409
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• 2021

천연 benzophenanthridine alkaloid의 일종인 sanguinarine에 의한 인간 암세포에서의 세포사멸 유도는 암 치료를 위한 잠재적 치료 가능성으로 여겨져 왔으나 기본적인 항암 기전은 여전히 불분명하다. 종양 억제제 p53의 결실 또는 돌연변이는 결장암세포의 항암제 내성에 대한 주요 원인으로 작용하다. 따라서, 본 연구에서는 정상 p53을 가진 HCT116 (p53+/+) 및 p53이 결여된 HCT116 (p53-/-) 결장암세포를 대상으로 sanguinarine에 의해 유도되는 세포사멸에서 p53의 역할을 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면, sanguinarine은 HCT116 (p53-/-) 세포에 비하여 HCT116 (p53+/+) 세포의 생존력을 현저히 감소시켰다. 아울러 sanguinarine은 HCT116 (p53-/-) 세포보다 HCT116 (p53+/+) 세포에서 p53 및 cyclin-dependent kinase 억제제 p21^WAF1/CIP1의 발현을 증가시키면서 DNA 손상 및 세포사멸의 유도를 증가시켰다. Sanguinarine은 HCT116 (p53+/+) 세포에서 외인성 및 내인성 세포사멸의 개시에 관여하는 caspase-8 및 caspase-9의 활성을 증가시켰으며, 전형적인 효과기 caspase인 caspase-3을 활성화시켰다. 또한, sanguinarine은 HCT116 (p53+/+) 세포에서 Bax/Bcl-2의 발현 비율을 증가시키고 미토콘드리아 손상을 유발하였지만, HCT116 (p53-/-) 세포에서는 이러한 현상이 관찰되지 않았다. 결론적으로 본 연구의 결과는 sanguinarine은 HCT116 결장암세포에서 p53 의존적으로 외인성 및 내인성 세포사멸의 경로 활성을 통하여 세포사멸을 유도하였음을 의미한다.

• 대한한방내과학회지
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• 제36권1호
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• pp.13-21
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• 2015

Objectives : In Korea, Rhus verniciflua Stokes (RVS) has been used in traditional medicine for various diseases such as back pain, syndromes of the blood system in women, gastrointestinal disease, and cancer. However, the molecular mechanisms of its anti-cancer activity have not been clearly elucidated yet. Methods : This study investigated the possible mechanisms by which RVS extract (RVE) exerts its anti-proliferative action in cultured human breast carcinoma MCF-7 cells. Results : Treatment with RVE in MCF-7 cells resulted in inhibition of cell viability through G1 arrest of the cell cycle and induction of apoptosis in a time- and concentration-dependent manner, as determined by MTT assay and flow cytometry analysis. The induction of G1 arrest by RVE treatment was associated with the inhibition of cyclin D1, cyclin-dependent kinase (Cdk) 2, retinoblastoma protein (pRB), and mouse double minute 2 (MDM2) expression. Moreover, RVE treatment concentration dependently increased the levels of tumor suppressor p53, which was associated with the marked induction of Cdk inhibitors such as p21 (Waf1/Cip1) and p27 (Kip1). However, the inhibition of p53 function by the wild-type p53-specific inhibitor, pifithrin-α, abolished the above-mentioned effects of RVE, showing that p53 was responsible for the cytotoxicity of RVE Conclusions : These data indicate that a molecular pathway involving p53-dependent G1 cell cycle arrest plays a pivotal role in the cellular response to RVE, and demonstrate the potential applications of RVE as an anti-cancer drug for breast cancer treatment.

• 생명과학회지
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• 제28권4호
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• pp.488-495
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• 2018

p53 유전자는 스트레스, DNA 손상, 저산소증 및 종양 발생에 대한 세포 반응의 전사 조절에서 중요한 역할을 담당한다. 최근에 발견된 다양한 종류의 p53의 생리 활성을 생각한다면 p53이 암 조절에 관여한다는 것은 놀랄만한 일이 아니다. 인간 암의 약 50%에는 p53 유전자의 돌연변이 또는 p53을 활성화시키는 기전의 결함을 통해 p53 단백질 기능의 불활성화가 나타난다. p53 기능의 이러한 장애는 p53 의존 반응으로부터 회피를 허용함으로써 종양의 진화에 결정적인 역할을 하게 된다. 최근의 많은 연구들은 p53의 돌연변이를 대폭 감소시키거나 p53의 종양 억제 기능을 복원하기 위하여 선택적인 저분자 화합물을 동정함으로써 p53의 돌연변이를 직접 표적하는 것에 초점을 두고 있다. 이들 저분자는 좋은 약물과 유사한 특성을 유지하면서 다양한 상호작용을 효과적으로 조절해야 한다. 이 중, p53의 음성조절인자 핵심인 MDM2의 발견은 p53과 MDM2 간의 상호작용을 차단하는 새로운 저분자 억제제의 설계를 제공하였다. 저분자 화합물 중 일부는 개념 증명 연구에서 임상 시험으로 옮겨졌으며 향후 맞춤형 항암제가 추가될 전망이다. 본 리뷰에서는 야생형 p53과 돌연변이 p53의 구조적 및 기능적 중요성과 p53을 직접 표적하는 치료제 개발, p53과 MDM2 간의 상호작용을 억제하는 화합물에 대하여 검토하였다.

• 동의생리병리학회지
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• 제22권4호
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• pp.821-828
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• 2008

Onchungeum, a herbal formula, which has been used for treatment of anemia due to bleeding, discharging blood and skin disease. In the present study, it was examined the effects of extract of Onchungeum (OCE) on the growth of human hepatocarcinoma cell lines Hep3B (p53 null type) and HepG2 (p53 wild type) in order to investigate the anti-proliferative mechanism by OCE. Treatment of Hep3B and HepG2 cells to OCE resulted in the growth inhibition in a dose-dependent manner, however Hep3B cell line exhibited a relatively strong anti-proliferative activity to OEC. Flow cytometric analysis revealed that OCE treatment in Hep3B cells caused G1 phase arrest of the cell cycle, which was associated with various morphological changes in a dose-dependent fashion. RT-PCR and immunoblotting data revealed that treatment of OCE caused the down-regulation of cyclin D1 expression, however the levels of cyclin E expression were not changed by OCE. The G1 arrest of the cell cycle was also associated with the induction of Cdk inhibitor p27 by OCE. Because the p53 gene is null in Hep3B cells, it is most likely that the induction of p21 is mediated through a p53-independent pathway. Moreover, p27 detected in anti-Cdk4 and anti-Cdk2 immunoprecipitates from the OCE-treated cells, suggesting that OCE-induced p27 protein blocks Cdk kinase activities by directing binding to the cyclin/Cdk complexes. Furthermore, OCE treatment potently suppresses the phosphorylation of retinoblastoma proteins and the levels of the transcription factor E2F-1 expression. Taken together, these results indicated that the growth inhibitory effect of OCE in Hep3B hepatoma cells was associated with the induction of G1 arrest of the cell cycle through regulation of several major growth regulatory gene products.

• 대한기관식도과학회:학술대회논문집
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• 대한기관식도과학회 1993년도 제27차 학술대회 초록집
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• pp.83-83
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• 1993

정상 p53 유전자는 17번 염색체의 short arm에 위치하는 항암 유전자이나 point mutation에 의한 p53 유전자의 변이는 반감기가 긴 p53단백을 합성하여 핵내에 축적되고 변이형 p53은 암의 발생을 일으키는 것으로 알려졌다. 최근 p53에 대한 단크론성 항체가 개발되어 조직에서 변이형 p53의 검색이 가능하여 여러종류의 종양조직에서 면역세포화학적 방법으로 p53에 대한 표현 양상이 연구되었다. 이에 설 및 편도의 편평상피세포암 조직에서 면역세포화학적 방법으로 p53의 표현 양상을 검색하고 p53의 표현 양상과 임상적, 병리적 소견과의 관계를 알아보고자 29례의 편평상피세포암(설암 19례, 편도암 10례)의 진단시 채취한 생검조직에서 p53에 대한 단크론성 항체를 사용하여 p53의 표현양상과 병리조직학적 분화도, 종양의 원발부위, 원발종양의 크기, 경부 임파전이 여부와의 관계를 비교 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. p53은 대조군과 실험군의 모든 비종양핵에서는 음성반응을 보였고, 29례의 실험군 중 4례의 종양핵에서 양성반응을 보여 양성율은 13.8%이었다. 2. p53의 양성반응은 종양의 크기가 4cm 이상인 예에서 4cm 미만인 예에서 보다 양성인 예가 많았다(p<0.05). 3. p53의 양성반응은 종양의 병리조직학적 분화도, 종야의 원발부위, 경부 임파전이 여부와 유의한 관계가 없었다.